研究领域主要涉及流动与传热传质，研究方向包括飞行器及人体微环境控制、电子设备散热、建筑节能与碳中和，旨在从热的范畴，构建飞行器、车辆、建筑等环境中人-机-环三者的协调关系。

• 飞行器及人体微环境控制

（1）基于高压膜除湿的飞机环控技术：利用飞机环控系统固有的高压特点，依靠压差驱动水蒸气跨膜传质，降低环控系统制冷涡轮前的湿度，提高涡轮制冷能力。

（2）基于膜蒸发的舱外航天服散热技术：利用水的饱和蒸汽压与空间环境近零压力之间的压差，驱动水蒸气跨膜传质，以潜热的形式，快速带走航天服循环冷却水的热量，为人体提供散热冷源。该技术适用于拥有大气层的火星环境，有望取代目前各国通用的水升华技术，成为未来舱外航天服的主要散热方式。

（3）基于蒸汽压缩制冷循环的便携式人体散热技术：通过微型化设计，将制冷包与液冷服结合，实现便携式人体散热，解决了飞机、坦克、舰船等高温环境人体热应激问题，在民用领域也有广泛应用前景，已衍生出人体热物理治疗的应用。该技术获2015年工信部GF技术发明二等奖。

（4）基于微通道强化传热的飞机发动机热管理技术：采用激光刻蚀技术研制波纹形微通道燃油-滑油换热器，为飞机发动机滑油系统提供高效散热，具有高功重比的优势。

• 电子设备散热

（1）微通道流动沸腾强化传热技术：液体工质在微通道中流动沸腾，以蒸发潜热的形式高效处理高功率电子器件（如CPU、GPU芯片）的热量，并且还具有均温效果。

（2）泵驱两相液冷数据中心散热技术：基于微通道流动沸腾，建立泵驱两相液冷散热系统，将液体工质直接通至服务器芯片表面，为数据中心提供高效散热，PUE值可达到1.1以下，远低于当前平均值。另外，自主开发了散热系统群控程序，确保散热系统安全、高效运行。该技术已成功应用于北京、苏州、长沙、南宁等多地的数据中心机房。

（3）固态相变散热技术：利用部分记忆合金的固态相变特性，为一次性或间歇性工作的电子设备提供被动短时散热，适用于空间受限的散热场景。

• 建筑节能与碳中和

（1）区域供热与供冷管网水力计算：基于图论理论，求解复杂管网的水力分布特性，为城市区域供热与供冷管网的设计及运行调节提供指导。

（2）冰浆两相流：冰浆作为高冷量密度介质，使区域供冷具备了经济可行性。研究冰浆两相流问题，掌握冰浆流动的阻力特性和冰堵特性，为经济、安全地输送冰浆提供指导。

（3）跨季节储热：大型坑式水体储热是目前已知最经济的储能方式，通过回收电厂、工业、空调等低品位余热，并借助热泵技术，可实现热量的跨季节利用，是供热领域实现碳中和的有效途径。研究长周期瞬态传热问题，掌握跨季节储热的漏热和斜温层特性。

相关论文成果：

• Research on the development mechanism of thermocline in long-term water pit heat storage. Journal of Energy Storage, 2025.

• Experimental Study on Pressure Drop and Ice Blockage Characteristics of Ice Slurry Flow in Big-Diameter Pipes. International Journal of Refrigeration, 2025.

• Mass Transfer Study on High-Pressure Membrane Dehumidification Applied to Aircraft Environmental Control System. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2023.

• Analysis of a Novel Two-Stage Membrane Waste Heat Recovery System. Applied Thermal Engineering, 2022.

• Effect of local hot spots on flow boiling in a parallel strip fin heat sink. Applied Thermal Engineering, 2021.

• Influence of inlet outlet arrangement on flow boiling of a parallel strip fin heat sink. Applied Thermal Engineering, 2020.

• Flow boiling in a parallel strip fin heat sink with nonuniform heat flux conditions. ASME-Journal of Heat Transfer, 2020.
  

• Techno-Economic Study of Full-Open Absorption Heat Pump Applied to Flue Gas Total Heat Recovery. Energy, 2020.

• Application of Thermoelectric Cooler in Temperature Control System of Space Science Experiment. Applied Thermal Engineering, 2020.

• Modular Simulation of Cogeneration System Based on Absorption Heat Exchange (Co-Ah). Energy, 2018

• Conjugate Heat and Mass Transfer Study of a New Open-Cycle Absorption Heat Pump Applied to Total Heat Recovery of Flue Gas. Applied Thermal Engineering, 2018.

• Numerical and Experimental Study of a Novel Three-Fluid Membrane Dehumidification Method Applied to Spacecraft Humidity Control. Journal of Membrane Science, 2017.

• Air Dehumidification by Hollow Fibre Membrane with Chilled Water for Spacecraft Applications. Indoor and Built Environment, 2016.

• Development and Experimental Study of the Characteristics of a Prototype Miniature Vapor Compression Refrigerator. Applied Energy, 2015.

• A Novel Environmental Control System Based on Membrane Dehumidification. Chinese Journal of Aeronautics, 2015.

相关专利成果：

• 一种冷敷治疗设备

• 一种热电制冷与膜透湿联合温湿度控制系统

• 一种电子元器件散热器和方法

• 蒸发器置于冷却服内的单循环个人冷却系统